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Hybridkraftwerke: Energievernichtung im Namen der „Energiewende“
Von Günter Keil
In Fernsehnachrichten und Zeitungsartikeln wurde Ende Oktober ein Wasserstoff-Hybridkraftwerk beschrieben, das im brandenburgischen Prenzlau in Gegenwart von Ministerpräsident Matthias Platzeck ans Netz ging. Überschüssiger Windstrom aus den zahlreichen Windparks der Uckermark wird darin zur Wasserstoff-Erzeugung benutzt. Danach wird mit dem gespeicherten Wasserstoff in einem Gasmotor wieder Strom erzeugt, der bei Bedarf ins Netz zurück gespeist wird. Aber was bedeutet hier „gespeichert“? Gespeichert heißt: Der Löwenanteil des von Windkraftanlagen gelieferten Stroms muss von der Speicheranlage wieder als Strom ins Netz zurückgegeben werden – andernfalls wäre der angebliche Speicher nur ein Vorratsbehälter mit ziemlich großen Löchern.
Bei der Umwandlung der hochwertigsten Energieform „Elektrischer Strom“ in eine minderwertigere Form – zum Beispiel ein Brenngas – kommt es auf Grund physikalischer Gesetzmäßigkeiten zwangläufig zu Energieverlusten. Will man danach mit diesem Gas wieder Strom erzeugen, gibt es noch viel größere Verluste. Und an mehreren Stellen in dieser Anlage lauern weitere Verlustquellen. Eine Auto-Bleibatterie gibt ca. 70% des Ladestroms wieder zurück; auch ein großes Pumpspeicherkraftwerk hat den einen Speicher-Wirkungsgrad von 70%. Diese Zahl ist die wichtigste Effizienzangabe für einen Stromspeicher. Alles, was unter 60% liegt, bedeutet hohe Energieverluste und ist deshalb nur bedingt brauchbar.
Weder die Zeitungsartikel noch die begeisterten TV-Berichte enthielten irgendwelche Angaben zu dieser entscheidenden Kennzahl – der Grund dafür zeigt sich beim Nachrechnen: Die Umwandlung des Windkraft-Wechselstroms in Gleichstrom für die Druckelektrolyse beschert 10% Verluste; die Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse verursacht 25% Verluste und der Gasmotor, der wieder Strom aus dem Wasserstoff erzeugt, hat 70% Verluste. Im Stromgenerator hinter dem Gasmotor gehen noch mindestens weitere 5% der Energie verloren. Multipliziert man diese Wirkungsgrade der Prozesskette (0,9 – 0,75 – 0,3 – 0,95) und vernachlässigt Leckagen und weitere Anlagenverluste, dann ergibt sich ein Speicher-Wirkungsgrad von knapp 19% bzw. ein Gesamtverlust von mindestens 81%! Der ohnehin nicht billige Windstrom – die Kilowattstunde kostet gemäß der Abnahmeverpflichtung nach dem EEG 9,2 bis 15 Cent – ist dann nach dieser Speicherung fünffach teurer geworden. Beim noch viel teureren Solarstrom – nach dem EEG kostet die kWh 24,4 Cent – kommt dann die aus dem Hybridkraftwerk wieder herauskommende Kilowattstunde über 1,20 Euro. Das sind die reinen Gestehungskosten, zu denen dann noch Netzkosten hinzukommen. Vier Fünftel der aufwendig produzierten elektrischen Energie werden dann in minderwertige Abfallwärme verwandelt. Diese Anlage ist deshalb kein Stromspeicher, sondern eine teure Energievernichtungsanlage. Ein Student der Elektrotechnik würde für einen solchen in einer Seminararbeit präsentierten Vorschlag erheblichen Ärger bekommen.
Wieder einmal zeigen sich die Folgen des ideologischen Zwangs, aus jeder Kilowattstunde des unzuverlässigen „grünen“ Wind- und Solarstroms um buchstäblich jeden Preis wieder Strom erzeugen zu wollen. Falls viele dieser Anlagen mit selbstverständlich massiver öffentlicher Förderung errichtet werden sollten – die Medienberichterstattung, etwa in Spiegel, Focus oder SZ, lassen das befürchten –, dann steigt der Strompreis noch schneller. Denn natürlich werden die enormen Kosten dieses Ökostrom-Restes nach seiner Wiedereinspeisung ins Netz den Verbrauchern aufgebürdet. Dieser Anlagentyp wäre dann nicht etwa ein Baustein für die Energiewende, sondern ein Sargnagel.
Wie es bei der Speicherung stark schwankender Stromeinspeisungen ins Netz vernünftiger gehen könnte, machen uns die Holländer vor: Sie benutzen über ein Seekabel norwegische Pumpspeicherkraftwerke als Speicher für ihren Windstrom. An einem ersten derartigen Projekt arbeiten auch die Deutschen. Allerdings möchten auch alle anderen Nordsee-Anrainerstaaten, die Windparks betreiben, in gleicher Weise vom norwegischen Angebot profitieren, wobei es auch noch recht unklar ist, ob dort ausreichend Pumpspeicherwerke existieren. Denn die nur mit dem Gefälle arbeitenden Wasserkraftwerke, von denen die Norweger zahlreiche besitzen, sind beileibe keine Pumpspeicherwerke. Dabei liegt der Speicherwirkungsgrad dieses Systems, zu dem auch eine Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) gehört, bei ca. 58–60%. Das ist nicht überwältigend, aber jedenfalls nicht so absurd niedrig wie beim Prenzlauer Hybridkraftwerk. Eine weniger unsinnige Alternative zu dieser Anlage wäre ihre Halbierung: Die Beschränkung auf die Wasserstoffproduktion aus Windstrom und die Vermarktung des Gases als Brennstoff oder Chemierohstoff. Dazu müsste zuvor geklärt werden, ob es dafür einen ausreichenden Markt gibt.
Es gibt im Übrigen in Deutschland sehr leistungsfähige Großkraftwerke, die zu einer erstaunlich raschen Leistungsänderung befähigt und damit – im Gegensatz zu den viel langsameren Kohlekraftwerken – die idealen Regelkraftwerke für stark schwankende Stromeinspeiser wie Windparks sind – beziehungsweise waren: Die Kernkraftwerke. Aber diese Stabilitätsgaranten für das Stromnetz schalten wir ja jetzt ab.
Günter Keil war als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU München / Fraunhofer Gesellschaft sowie im Bereich Projektförderung beim Bundesforschungsministerium tätig. Heute lebt er als freier Autor in Sankt Augustin.
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Mehr zum Thema im Novo-Dossier „Energienwende“
09.11.2011 | Permanenter Link |
Kategorie(n): Wissenschaft und Technik | Energiewende
Ich halte diese Art der Vernichtung von Energie für eine völlig sinnlose, überflüssige Technologie und für eine perfide Augenwischerei und Betrug im grossen Stil an unserem Volk. Statt eine energetische Bilanzierung des gesamten technologischen Prozesses vor einer Realisierung einer solchen Anlage zu erstellen (wie das im Übrigen bei solchen Wirtschaftsgütern üblich ist), werden hier augenscheinlich bewußt Emotionen geweckt um die Aufdeckung der grundsätzliche Dümmlichkeit (oder möglicherweise der Scharlatanerie) unserer Politiker zu kaschieren. Bei der grundsätzlichen Betrachtung von Energiegewinnungs- oder Energiesparsystemen hat eine energetische Bilanzierung zu erfolgen, die den Energieaufwand zur Herstellung der Systeme als auch die Energie zum Betrieb über deren Lebenszeit in Relation setzt zum Energieertrag. Das Perpetuum Mobile gibt es immer noch nicht. Was hier als der große Wurf für eine sichere Energieversorgung den Menschen vorgegaukelt wird, ist in Wahrheit Beihilfe zur Sabotage und zum Hochverrat.
Ich danke Günter Keil für seinen hervorragenden Artikel
Apropos Kernkraftwerke. Ich habe einmal gelesen, dass das liberalste Wesen der Verbraucher selbst ist. Er hat die Marktmacht aus der Summe vieler Einzelentscheidungen. Na dann mal los: hier z. B. 100% Atomstrom. Wenn es klappt. :-)
http://www.eike-klima-energie.eu/energie/fragebogen-kernkraftstrom/
So zu tun, als ob der Wunsch der Menschen, Energie zu speichern, etwas Neues wäre, oder gar etwas Verwerfliches halte ich für zu Einseitig dargestellt.
Sobald die Energieverfügbarkeit gegenüber dem Energiebedarf ungleich verlief, machte man sich ernsthafte Gedanken zur Speicherung von Energie. Dass immer neue Energieträger gefunden wurden, die ja de facto auch nur Energiespeicher sind, schien uns von dem Bestreben, Energie speichern zu müssen, zu befreien.
Aber was als kleiner Mühlenteich begann, entwickelte sich eben zum großen Speicherkraftwerk. Eine bestens funktionierende Lösung der Energiespeicherung, aber was nicht all zu viele Menschen lange Zeit nicht wussten ist, dass Stromüberproduktionen der AKWs im überregionalen Netz dazu verwendet wurden, um Wasser aus den Tälern in die Speicherseen hochzupumpen.
Deswegen wurde kaum jemand als Saboteur oder Hochverräter gescholten, oder mit jenen (übrigens) Deutschen verglichen, die das Sonnenlicht ins Rathaus trugen. ;-))
Ein kleiner Mühlteich, lieber @e.moser, wurde geschaffen, um Energiemangel auszugleichen. Ein Pumpspeicherwerk wird geschaffen, um Energieüberschuß aufzubewahren.
Günter Keil ging es nicht darum, das Speichern von Energie als verwerflich zu bezeichnen. Er hat über die Ökonomie von Energiespeicherung referiert.
Übrigens: Nicht jeder verneinende Geist schafft etwas Gutes
@Rotspoon,
damit es nicht durcheinander gerät, beiden, sowohl Mühlenteich als auch Speicherwerk liegt ein und derselbe Gedanke zugrunde.
Auch der Müller hatte zeitweilig Energieüberschüsse, nämlich immer dann wenn es nichts zu mahlen gab. Auch ging es darum die Zeit des Mahlens auf wirtschaftlich vernünftige Einheiten zusammenzufassen, um nicht Tag und Nacht am Werk sein zu müssen. Er hatte nicht die Möglichkeit oder Idee des Zurückpumpens, (hätte er Möglichkeit/Idde gehabt, er häte es gemacht) aber in der Grundidee geht es ums Gleiche, eben in anderen Dimensionen. Die Pumpspeichersysteme sind lediglich eine Optimierungsstufe und werden auch in wirtschaftlich sinnvoller Weise im Nachrüstverfahren installiert. Es werden wohl in Zukunft keine anderen Speichertypen mehr geben.
Danke Herr Keil, einmal mehr nüchterne Zahlen gegen undurchdachtes Geschwafel. Aber was nützt es? Vor Jahren habe ich schon auf den Schwachsinn mit den Wasserstoffautos hingewiesen und ähnliche Zahlen genannt. Warum wird trotz der offensichtlichen Mängel in die falsche Richtung gearbeitet und “geforscht”? Ganz einfach! Es gibt Staatsknete. Beispiel Wasserstoffbusse: Die Hälfte des Millionenaufwands kam aus Bundesmitteln. Beispiel Wasserstoff-PKW bei BMW: Mit Förderung aus Bundesmitteln. Beide “Forschungsvorhaben” längst abgebrochen. Das Geld ist futsch, die gewonnenen Erkenntnisse hätte man durch schlichtes nachdenken gewinnen können. Aktuell: Der Fusionsreaktor. Wunschbild wieder billige Energie aus Wasserstoff(!) Seit über 50 Jahren werden zweistellige Milliardenbeträge in ein sinnloses Vorhaben gesteckt. Bitte geben Sie nie auf, Herr Keil. Ein einsamer Rufer in der Wüste ist besser als nur Wüste.
Ihre Polemik geht ziemlich ins Leere. So wird zum Beispiel überhaupt keine “Energie” verschwendet, es wird nur unter dem Strich weniger Gesamtausbeute erzielt, als wünschenswert wäre. Die Alternative wäre nämlich, zu Zeiten des Überangebots an Regenerativstrom die Windräder abzuschalten und den Wind ungenutzt zu lassen. DAS wäre Energieverschwendung. Energiewirtschaftlich zahlt jede einzelne aus dem Wind geschöpfte Kilowattstunde, die auf dem Umweg über die H2-Speicherung zusätzlich genutzt werden kann, einen Deckungsbeitrag auf das Klima- oder Ressourcen-Konto ein, vom dem sonst nur der Verbrauch an Kohle oder Gas abgebucht wird. Ein kleiner finanzieller Deckungsbeitrag kommt hinzu. Entscheidend ist also keineswegs der (isoliert vom Kontext betrachtete) Wirkungsgrad. Dieser spielt nur bei fossilen Energieträgern die Hauptrolle, denn die sind unwiederbringlich futsch, wenn man sie verbrannt hat. Der Wind geht nicht aus, wenn man ihn suboptimal ausbeutet.
Worum geht es also wirklich? Nur darum, ob die möglichen Erträge aus dem Wasserstoffstrom die Kosten der Elektrolyse übersteigen. Dazu braucht es eine Kalkulation für die Großserie - und als Basis dafür braucht es ein Pilotprojekt, das sich naturgemäß niemals rechnen kann. Das haben solche Vorhaben, egal in welchem Bereich, so an sich.
Erst wenn man Erfahrungswerte aus dem Praxistest hat, kennt man realistische Zahlen, die eine solide Kalkulation erlauben, aus der sich dann ergibt, ab welchem Kilowattstundenpreis es sich rentieren würde, in diese Technik zu investieren.
@Ulf J. Froitzheim
” Entscheidend ist also keineswegs der (isoliert vom Kontext betrachtete) Wirkungsgrad” Ach ne? Und die Sonne schickt keine Rechnung (Franz Alt). Uran auch nicht.
Wissen Sie was viel einfacher, preiswerter und sicherer ist als das gesamte grüne Öko-Stromexperiment (aus der Lenin-Mottenkiste -> Transformation der Gesellschaft und “Bewußtmachungsirrsinn”) ? Strom aus Kernkraftwerken, und das pro kWH sogar “Co2-freier” als der gesamte EEG-Irrsinn.
Ich bin dafür, dass Ökostrom angeboten wird, für diejenigen, die ihn haben wollen und dann auch die volle Rechnung dafür bezahlen müssen. Ich will solche Verschwendung von Gütern und Vermögen durch das EEG nicht. Ich will “Atomstrom”. Punkt.
@Karl Theodor
Hochachtung! Du hast tatsächlich die Angelegenheit auf den Punkt gebracht. Es bleibt aber die bange Frage: Wird die Vernunft siegen?




Interessant ist, dass man bei Greenpeace bereits Windgas bestellen kann, obwohl noch garnicht geklärt ist, wie und woher er kommen soll. Ein Geschäftsgebaren, dass sehr merkwürdig ist.
http://www.greenpeace-energy.de/windgas.html
Rainer
09.11.2011 13:23